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In statistica per popolazione (o collettivo statistico o aggregato) si intende l'insieme degli elementi che sono oggetto di studio, ovvero l'insieme delle unità (dette unità statistiche) sulle quali viene effettuata la rilevazione delle modalità con le quali il fenomeno studiato si presenta. Tali unità presentano tutte almeno una caratteristica comune, che viene accuratamente definita al fine di delimitare il loro insieme; ad esempio con "italiani" si può intendere sia le persone di nazionalità italiana, anche se residenti all'estero, sia le persone residenti in Italia, indipendentemente da quale sia la loro nazionalità. Una popolazione statistica va definita anche rispetto al tempo; ad esempio si possono considerare gli italiani che risultano residenti in Italia alle ore 12 di un dato giorno (popolazione definita secondo una caratteristica riferita ad un istante di tempo), oppure quelli nati dal 1º gennaio al 31 dicembre di un dato anno (popolazione definita secondo una caratteristica riferita ad un periodo di tempo). Una popolazione statistica, peraltro, non è sempre un insieme biologico; costituisce una popolazione anche l'insieme delle lampadine prodotte da un'azienda in un dato periodo di tempo, l'insieme delle nazioni del continente europeo in un dato anno o l'insieme degli anni di un dato secolo.

L'Istituto nazionale di statistica (Istat o ISTAT) è un ente pubblico di ricerca italiano che si occupa dei censimenti generali della popolazione, dei servizi e dell'industria, e dell'agricoltura, di indagini campionarie sulle famiglie e di indagini economiche generali a livello nazionale. L'operato dell'istituto è supervisionato dalla Commissione per la garanzia dell'informazione statistica della Presidenza del Consiglio dei ministri, che ha il compito di garantire l'imparzialità e la completezza dei dati raccolti e pubblicati. I contenuti pubblicati dall'Istat sono disponibili con licenza Creative Commons Attribuzione 3.0. L'Istat è un membro del Sistema statistico europeo.

La statistica è una disciplina che ha come fine lo studio quantitativo e qualitativo di un particolare fenomeno collettivo in condizioni di incertezza o non determinismo, cioè di non completa conoscenza di esso o di una sua parte. Strumento del metodo scientifico, si avvale della matematica per studiare i modi in cui un fenomeno collettivo può essere sintetizzato e compreso e ciò avviene attraverso la raccolta e l'analisi delle informazioni relative al fenomeno studiato; con il termine statistica, nel linguaggio di tutti i giorni, si indicano anche semplicemente i risultati numerici (le statistiche richiamate nei telegiornali, ad es. l'inflazione, il PIL ecc.) di un processo di sintesi dei dati osservati, cioè gli indici statistici.

In statistica il campionamento statistico (che si appoggia alla teoria dei campioni o "teoria del campionamento") sta alla base dell'inferenza statistica, la quale si divide in due grandi capitoli: la teoria della stima e la verifica d'ipotesi. In particolare, una rilevazione si dice campionaria quando è utile per fare inferenza, ossia per desumere dal campione stesso un'informazione relativa all'intera popolazione.